Woodward, Inc. ist der älteste und größte unabhängige Entwickler, Hersteller und Service-Anbieter für Steuerungssysteme und deren Komponenten für Luft- und Raumfahrt sowie Maschinen- und Anlagenbau. Woodward hat seinen Sitz in Fort Collins, Colorado (USA) und internationale Niederlassungen in ganz Amerika, Europa, Asien und im Nahen Osten. Die Systeme und Komponenten des Unternehmens optimieren die Leistung von Starr- und Drehflügler-Plattformen für kommerzielle, private und militärische Flugzeuge, Bodenfahrzeuge und andere Anlagen. Das Unternehmen verbessert mit Technologie, die durch bessere Effizienz und weniger Emissionen den Energieverbrauch optimiert, weltweit die Lebensqualität und die Nachhaltigkeit.
Die Herausforderung
Das Industrial Internet of Things (IIoT) bietet Herstellern neue Möglichkeiten, Prozesse zu verbessern und Informationen zu gewinnen, die bislang nicht zur Verfügung standen. Das Remote Monitoring jedes Bereichs einer Industrieanlage ermöglicht eine deutliche Verbesserung der betrieblichen Effizienz und der Produktqualität – doch die Implementierung des IIoT ist selbst für ressourcenstarke Unternehmen eine große Herausforderung.
Wie die meisten Hersteller besaß Woodward Unmengen an Maschinenbetriebsdaten, die aus verschiedenen Systemen wie Produktlebenszyklus-Management (PLM), Enterprise Resource Planning (ERP) und Manufacturing Execution System (MES) aggregiert wurden, verfügte aber nicht über die Prozesse, um daraus umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen. Darüber hinaus suchte Woodward nach Möglichkeiten, die Mitarbeiterleistung sowie Schulungen und Abläufe für Mitarbeiter zu verbessern und Arbeitern eine Reihe von Anwendungsbildschirmen bereitzustellen, um die Ausführung von Arbeitsaufträgen zu rationalisieren.
Ein Problem, mit dem Woodward häufig konfrontiert war, betraf Prozessfehler, durch die die Synchronizität der PLM- und ERP-Systeme gestört wurde. Mitarbeiter mussten wertvolle Zeit aufwenden, um die Datenbanken der Organisation wieder zu synchronisieren, worunter die Produktivität massiv litt.
Im Bemühen, die Arbeit und visuelle Verwaltung in der Betriebsumgebung zu verbessern, erkannte Woodward, dass eine Lösung benötigt wurde, die nicht nur manuelle Aufgaben und die manuelle Datenerfassung optimieren, sondern auch sämtliche Fertigungsprozessdaten auf einer einzigen Benutzeroberfläche abbilden konnte. Aus seiner Erfahrung mit MES-Lösungen heraus wusste das Unternehmen, dass derartige Implementierungen mehrere Jahre in Anspruch nehmen und mehrere Millionen US-Dollar kosten können. Deshalb suchte Woodward eine einfachere, schnellere Lösung zur Bündelung und Verteilung von Daten, die zudem eine schnellere Schulung von Bedienpersonal in neuen Prozessen sowie die einfache Umschichtung von Ressourcen je nach Produktionsanforderungen ermöglichen sollte. Die Anschaffung einer einzelnen Plattform für Entwurf und Planung sollte Mitarbeitern den einfachen Zugriff auf Arbeitsaufträge und Betriebsinformationen ermöglichen – unabhängig von Abteilung oder Standort – und die Informationen in Echtzeit so aufbereiten, dass Aufgaben effizienter erledigt werden konnten. Ein Ansatz mit einer einzigen Plattform würde zudem die Flexibilität der Mitarbeiter erhöhen, da sie problemlos von einem Produktionsablauf zu einem anderen wechseln könnten.
Das Konzept
Woodward setzte auf seine vorhandenen Partner und Investitionen, um das Werk ohne Störung der digitalen Abläufe mit moderner Technologie auszustatten. Das Unternehmen nutzte in seinen Fertigungsanlagen bereits seit Jahren Creo und das PLM-System Windchill von PTC und kam zu dem Schluss, dass der Ausbau dieser voll integrierten Lösungen am kostengünstigsten und störungsfreisten wäre.
Woodward nutzte zudem ein MES-System und verfügte über die Ressourcen und das Wissen für eine interne Implementierung. Dem Unternehmen wurde jedoch klar, dass die Arbeit mit einem vertrauenswürdigen Partner erheblich zeit- und kostengünstiger wäre. Es beschloss, die PTC ThingWorx Platform für industrielle Innovation parallel zur vorhandenen Umgebung zu nutzen. ThingWorx bietet industrielle Konnektivität auf Basis von Kepware, Funktionen für rasche Anwendungsentwicklung und Analyse sowie Unterstützung für lokale oder Cloud-Bereitstellungen. Damit sind die Voraussetzungen für die schnelle Erstellung einer unkomplizierten vernetzten Lösung geschaffen, die skaliert bereitgestellt werden kann und schon nach kurzer Zeit geschäftlichen Mehrwert generiert.
Die Lösung
Mit der ThingWorx Platform für industrielle Innovation als Technologie-Ebene entwickelte Woodward ein eigenes Manufacturing Information System (MIS). MIS ist eine Fertigungslösung für standardisiertes Arbeiten und visuelles Management in der operativen Umgebung. Das MIS von Woodward ist vollständig in die automatisierten Fertigungsanlagen wie TestStand von National Instruments, Drehmomentschlüssel, Pressen, Laserbeschrifter, MWES/Manufacturing Operation Management (MOM) und Flexible Manufacturing System (FMS)/Makino integriert, was eine nahtlose Kommunikation zwischen den Maschinen ermöglicht.
Woodward nutzt das MIS-System außerdem für Mitarbeiterschulungen und die Überwachung von Zertifizierungen, um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter zertifiziert sind, bevor sie Vorgänge abschließen dürfen. Ebenso lässt sich nun durch Kalibrierungsverfolgung verhindern, dass Vorgänge mit unkalibrierten Werkzeugen erledigt werden. Das Unternehmen kann zudem die Arbeitserfassung nach Normal- oder Ist-Zeiten automatisieren, um die Einhaltung von Behördenauflagen sicherzustellen.
Die Funktionen für Datenautomatisierung in der ThingWorx Lösung ermöglichen den Zugriff auf alle benötigten Informationen, inklusive Arbeitsanweisungen und Prüfanforderungen, und zwar zugeschnitten auf die individuellen Bedürfnisse der Geschäftseinheit oder Region. Dank des verbesserten Einblicks in alle Ebenen des Fertigungsprozesses können die Mitarbeiter von Woodward anhand eines konstanten Informationsflusses auf Knopfdruck nun fundiertere Geschäftsentscheidungen treffen.
Woodward profitiert nach wie vor von den Vorteilen des MIS-Systems und plant bereits weitere Projekte mit PTC und den Einsatz weiterer zukunftsweisender Technologien für das Unternehmen. Es hat sich bereits mit der Wirkung von Augmented Reality (AR) beschäftigt und Pilotprogramme mit PTC ausgearbeitet, die Arbeiter mit Informationen versorgen, Fertigungsprozesse optimieren sowie Genauigkeit und Durchsatz verbessern sollen. Woodward ist überzeugt, dass diese Technologie den Zeitaufwand für Mitarbeiterschulungen in bestimmten Montage- und Fertigungsprozessen weiter reduzieren wird.
Mehr erfahrenJay Drager, Director of Global Business Systems, Woodward